18.4 焦耳定律 同步达标练习题 （答案）2023-2024人教版物理九年级上学期

18.4 焦耳定律 同步达标练习题
一、选择题
1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.抽油烟机 B.电视机 C.电饭煲 D.电风扇
2.将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )
A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
3.某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻,将壶中装入1kg的自来水,按下开关后3min水被烧开。则该电热水壶正常工作时的电阻约为[水的比热容为4.2×103 J/(kg ℃)]( )
A.3Ω B.30Ω C.300Ω D.3000Ω
4.当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q,下列办法中可行的是( )
A.将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的1/2
B.将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的1/2
C.将电阻变为原来的1/2,通电时间变为原来的2倍
D.将电压变为原来的1/2,电阻变为原来的2倍
5..小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看作导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比,较窄处( )
A.电阻较大 B.电流较大 C.电压较小 D.电功率较小
6.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )
7.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个密闭透明容器中装有等量的空气,R1=R2=R3。当A、B两端通电后,下列说法正确的是( )
A.该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B.通过电阻R1与R2的电流相等
C.通电一段时间后,右边U形管内液面的高度差比左边小
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
8.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全。接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的说法正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
9.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝。下列说法正确的是( )
A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态
B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态
D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态
10.如图所示,电源电压不变,R、R是两个相同的电阻,当闭合开关S1,断开S2、S3时,通电20min,电路产生的热量为Q；当闭合开关S2、S3,断开S1时,若要产生相同的热量Q,则需通电( )
A.5min B.10min C.20min D.40min
二、填空题
11.一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应串联一个______Ω的电阻,该电阻通电10s所产生的热量是__________J。
12.如图所示是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6V,R1、R2的阻值分别为3Ω、6Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换。保暖鞋在低温挡工作时开关在_________之间，它的高温挡工作1min产生的热量是____________J。
13.把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中,通电10min产生的热量为_________J。连接家庭电路时,要注意检查线路连接处的接触情况。若接触不良,电流通过时产生的热量会更多,容易引起火灾,因为相比接触良好时连接处的电阻___________(选填“更大”或“更小”)。
14.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为_____V，滑片移至最左端时-10s内电流通过R产生的热量为_____________J。
15.电热器是利用电流的________来工作的。某发热元件的阻值为420Ω,通过的电流为1A,通电10min产生的热量是_____________J,这些热量能使2kg的冷水温度升高_______℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
16.一个额定功率为1000W的电热水壶装有1.5kg初温为20℃的水。正常工作将水烧开(100℃)所用时间为9min,则水吸收的热量为__________J,该电热水壶的效率为___________(计算结果保留两位小数)。
17.某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于_(选填“保温”或“加热”)状态。如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,则图中阴影部分面积表示的物理量是_______,其大小为_____kW.h。
三、实验题
18.如图甲是小奇探究“影响电流热效应因素”的实验装置图(R1>R2)。
(1)如图甲所示的装置中小奇通过观察____________来反映电流产生热量的多少;通电一段时间后,可知R1电阻产生的热量多,由此可以说明:_____________。
(2)实验过程中,小奇发现实验现象并不明显,可能的原因是____________(写一条即可)。
(3)利用图甲小奇同学想“探究电流产生热量与电流的关系”,请写出你需要收集的证据:______________________
(4)小奇用如图甲所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量,收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像,根据焦耳定律可知,图乙中能正确反映h-I关系的是____。
19.小明在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”时,设计了下图所示的电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,且R1<R2。
(1)实验中煤油吸热的多少是通过______来反映的。
(2)将该电路设计成串联的目的是___________。通电一段时间后，比较甲、乙两烧瓶中煤油的温度，是为了探究电流通过电阻丝产生的热量与_________的关系。
(3)家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的。小明根据上述规律,得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论。此结论是________(选填“正确”或“错误”)的,其原因是________。
四、计算题
20.如图甲所示是电阻R1与滑动变阻器R的电路图,电源电压为12V,电阻R1的I-U图像如图乙所示。开关闭合后,滑动变阻器R接入电路的阻值为40Ω时,求:
(1)通过R1的电流。
(2)电流表的读数。
(3)变阻器R的电功率。
(4)在1min内R1产生的热量。
21.如图甲所示是某品牌智能电火锅的铭牌(不计温度对电阻的影响),则:
(1)该电火锅正常加热30min时所消耗的电能为多少
(2)某天用电高峰期,只使用电火锅加热10min,家用电能表[1200r/(kW·h)]的转盘转了200转,此时电火锅的实际功率是多少
(3)如图乙所示是电火锅的简化电路图,其中R1、R2均为发热电阻,S2为加热保温自动切换开关,求R2的电阻是多少
18.4 焦耳定律 同步达标练习题
参考答案
1-5 CCBAA 6-10 DCAAA
11.10 16
12.b、c 1080
13.6.6×105 更大
14.15 6
15.2.52×105 30
16.5.04×105 93.33%
17.加热 加热过程中，电饭煲消耗的电能 0.13
18..(1)细玻璃管中红色液柱上升的情况 在电流和通电时间相同时,电阻越大，
产生的热量越多 (2)装置的气密性不好 (3)相同时间、同一电阻、不同的两个电流、对应的红色液柱上升的高度 (4)A
19.(1)温度计示数的变化 (2)控制电流和通电时间相同 电阻
(3)错误 低温挡功率小,电压一定时，由R=U2/P可知，电阻大,故低温挡接入电路的电阻丝要长一些
20.（1）1.2A （2）1.5A （3）3.6W （4）864W
21.（1）0.605kwh （2）1000W （3）60Ω